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万能拉力试验机在拉伸试验中的应用

作者: admin 时间:2015-12-15 来源:未知
摘要: 众所周知,金属材料(黑色金属)在拉伸的过程中,通常会经历四个阶段:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩和断裂阶段。每个阶段都有其固有的力学性能特征,下面小编分别讲述这四个阶段。...

  众所周知,金属材料(黑色金属)在拉伸的过程中,通常会经历四个阶段:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩和断裂阶段。每个阶段都有其固有的力学性能特征,下面小编分别讲述这四个阶段。

  一、 弹性阶段 在此阶段中,拉力试验机的拉力和伸长成正比关系,表明钢材的应力与应变为线性关系,完全遵循胡克定律。若当应力继续增加到C点时,应力和应变的关系不再是线性关系,但变形仍然是弹性的,即卸除拉力后变形完全消失。

  它是控制材料在弹性变形范围内工作的有效指标,在工程上有实用价值。

  二、 屈服阶段 当应力超过弹性极限到达锯齿状曲线时,这时试验力不再增加,有时还下降。这种现象表明试样在承受的拉力不继续增加或稍微减少的情况下变形却继续伸长,称为材料的屈服,其应力称为屈服点(屈服应力),最大力(Fsu上屈服力)或不计初始瞬时效应(不计载荷首次下降的最低点)时的最小力(FsL下屈服力),分别所对应的应力为上、下屈服点。显示器显示的最小载荷(第一次下降后的最小载荷)即为屈服载荷Fs。工程中一般只求下屈服点,屈服应力是衡量材料强度的一个重要指标。

  三、 强化阶段 过了屈服阶段以后,试样材料因塑性变形其内部晶体组织结构重新得到了调整,其抵抗变形的能力有所增强,随着拉力的增加,伸长变形也随之增加,拉伸曲线继续上升,此线段称为强化阶段,随着塑性变形量的增大,材料的力学性能发生变化,即材料的变形抵抗力提高,塑性降低。在强化阶段卸载,弹性变形会随之消失,塑性变形将会永久保留下来。

  当拉力增加,拉伸曲线到达顶点E时,这时的试验力为最大拉力Fm,由此可求得材料的抗拉强度,它也是材料强度性能的重要指标。

  四、 颈缩和断裂阶段 对于塑性材料来说,在承受拉力Fm以前,试样发生的变形各处基本上是均匀的。在达到Fm以后,变形主要集中于试样的某一局部区域,该处横截面面积急剧减小,这种现象即是“颈缩”现象,此时拉力随着下降,直至试样被拉断,其断口形状呈碗状。

  五、以上的四个阶段,在电子万能试验机的试验力-变形(或应力-应变)曲线上可以清楚的看出,并能通过试验曲线来进行计算材料的各个力学性能参数计算。

  也可以衍生出试验力-位移曲线、变形-时间曲线等。

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